Для улучшенных зубьев

.

.

Эти допускаемые напряжения предотвращают пластические деформации поверхностных слоев зуба.

Проверка изгибной статической прочности. Проверка делается для шестерни и колеса:

.

- допускаемые статические напряжения изгиба. Для улуч­шенных и поверхностно упрочнённых зубьев

.

Для шестерни Для колеса

Проверка по этим допускаемым напряжениям предотвращает мгновенную поломку зуба при перегрузке передачи.

3. Расчет быстроходной ступени (косозубой передачи)

3.1. Выбор материала

Сталь 40ХН

Для шестерни косозубой передачи назначим соответствующую термообработку – закалку, HRC=45(430HB), σ_в = 1600МПа, σ_т =1400МПа.

Для колеса косозубой передачи – улучшение, НВ=300, σ_в = 850МПа,

σ_т =600МПа.

3.2 Определение допускаемых контактных напряжений и напряжений изгиба

Для шестерни Для колеса

_R=0,95, S_V=1, Z_H=1,2 Z_R=0,95, S_V=1, Z_H=1,2

N_GH1 =430³=7,9510⁷ 1210⁷ N_GH2 =300³=2,7810⁷ 1210⁷

N_HE1 = 6026121024·0,5=16,57·10⁷

,

_H1lim=17·45+200=965 _H2lim=2·310+70=670

Расчетные допускаемые контактные напряжения для передачи.

Для расчета косозубых передач в качестве расчетного для реализации головочного эффекта принимаем

Мпа

Мпа

Кроме того, должно соблюдаться соотношение

Соотношение выполняется.

3.3. Проектный расчет

Выбор расчетных коэффициентов.

K_H = 1,3.

Выбор коэффициента ширины зубчатого колеса ( [10] табл.1.6).

_а=0,16.

m=2.

Числа зубьев шестерни и колеса:

Предварительно выбираем угол наклона зубьев из интервала β=8…22°, β=15°.

После округления числа зубьев уточняем угол наклона зубьев:

.

Делительные диаметры:

Выполним проверку:

Диаметры выступов:

Диаметры впадин:

Расчетная ширина колеса:

b=b_W.

Сделаем проверку ширины по достаточности осевого перекрытия

.

.

Условие выполняется.

Торцовая степень перекрытия:

Окружная скорость:

Степень точности передачи выбираем равной 8

.

3.4. Проверочный расчет

K_HV =1,09, K_H =1,08, K_H=1,09, K_FV =1,17, K_F =1, K_F=1,09.

K_H=1,09·1,08·1,09=1,28

K_F=1,17·1·1,09=1,27

Проверка по контактным напряжениям :

Z_E = 190.

Z_H=2,0

Отклонение

.

Недогрузка составляет 25%, как и следовало ожидать.

Проверка по усталостным напряжениям изгиба.

Допускаемые напряжения изгиба

Y_R =1, Y_X =1,05-0,005·6=0,994, Y_ =1,082-0,172· =0,94, Y_A =0,65

Для шестерни Для колеса

N_FE1 = 60261210240,5=16,46·10⁷

S_F=1,7 S_F=1,7

_Flim=650 _Flim=1,75·300=525

Рабочие напряжения изгиба. Определяется отдельно для шестерни и колеса:

Для шестерни Для колеса

X =1

Y_=

Y_=0,8

Значение коэффициента запаса усталостной изгибной прочности показывает степень надёжности в отношении вероятности поломки зуба. Чем больше этот коэффициент, тем ниже вероятности усталостной поломки зуба.

Проверка на контактную статическую прочность.

Для шестерни